Egzistuoja keturios echidnų rūšys, kurios kartui su ančiasnapiais priklauso unikaliai gyvūnų grupei, dar žinomai kloakinių pavadinimu – tai vieninteliai žinduoliai, kurie kaip paukščiai bei žuvys deda kiaušinius, tačiau savo jauniklius maitina pienu. Apie juos žinoma ne tiek ir daug, tad kiekvienas mokslininkų atradimas sutinkamas itin džiugiai.
Viena iš įdomiausių su kloakiniais susijusių mįslių yra echidnos patinėlių penis. Jis išskirtinis tuo, jog turi net keturias galvutes. Tarsi ir to dar nebūtų gana, erekcijos metu naudojamos vos dvi, o echidnos patinėlis gali rinktis, kurias penio galvutes panaudoti šįkart.
„Kaip patinėlis visą tai atlieka, ilgą laiką buvo neįminta paslaptis. Tik pirmą kartą istorijoje mums pavyko išsiaiškinti, kaip viskas vyksta anatomiškai“, – teigiama mokslininkų išplatintame pareiškime.
Kodėl jis toks unikalus?
Jau nekalbant apie unikalią formą, echidnos patinėlio penis išskirtinis dar ir tuo, kad, skirtingai nuo kitų žinduolių, jis naudojamas tik dauginimuisi, bet ne šlapinimuisi. Pastarajam tikslui echidnos naudojasi kloaka – tai daug funkcijų atliekanti anga, naudojama šlapintis, tuštintis, o patelių – ir kiaušiniams dėti. Nenaudojamas echidnos patinėlio daugiagalvis penis įtraukiamas, o erekcijos metu kyšteli pro kloakos angą. Sėklidės, neturinčio kapšelio, slepiasi echidnos kūno viduje ir išorėje nepasirodo.
Išskirtinė ir echidnos sperma, o spermatozoidai kovoja ne kiekvienas už save, o dirba kaip komanda dėl bendro tikslo.
„Ejakuliuotos spermos mėginiuose suskaičiavome iki šimto lytinių ląstelių, kurios susijungia į vieną junginį ir suformuoja savotišką sferos formos darinį. Tie junginiai, kaip mums pavyko išsiaiškinti, agresyviai ir koordinuotai iriasi link tikslo. Be to, didesni junginiai plaukia geriau nei individualūs plaukikai ar mažesni dariniai“, – aiškina Melburno universiteto reprodukcinės biologijos ekspertė ir tyrimo vadovė Jane Fenelon. Kiek žinoma mokslininkams, tai geba vos kelių gyvūnų sėklos ląstelės.
3D modelis
Norėdami geriau suprasti, kokiu principu iš tikrųjų veikia echidnų penis, J. Fenelon vadovaujami mokslininkai nusprendė patyrinėti trumpasnapių echidnų (Tachyglossus aculeatus), gyvenančių Australijos laukinės gamtos draustinyje, anatomiją. Deja, ten gyvenančios išgelbėtos echidnos buvo patyrusios įvairių sužalojimų, dažniausiai nukentėjusios nuo automobilių, ne vieną echidną teko užmigdyti. Laimei, paaiškėjo, kad užmigdytų echidų peniai pakankamai geros būklės ir tinka tyrimams, džiaugiasi J. Fenelon.
Ekspertai sukūrė echidnų penių 3D modelius, procesui pasitelkti ir specializuoti kompiuterinės tomografijos tyrimai. Įprastiniai kompiuterinės tomografijos tyrimai analizuoja kietuosius audinius, pavyzdžiui, kaulus, taigi mokslininkams teko echidnų lyties organus nudažyti jodu, kad būtų galima pamatyti ir minkštuosius audinius.
„Tai reiškia, kad mums pavyko sukurti viso penio 3D modelį, visų jo vidaus struktūrų, nes tik tokiu būdu įmanoma išsiaiškinti, kaip jis veikia“, – tikina mokslininkai.
Erekcijos evoliucija
3D kompiuterinis modelis parodė, kad šlaplė – vamzdelis, pro kurį išteka sėkla, prieš išsišakojant echidos penio galvutėms, pasidalija į du atskirus vamzdelius, kurie atitinkamai dar pasidalija, taip užtikrindami, kad sėkla pasieks visas keturias galvutes. Visa tai skamba logiškai, tačiau šis mokslininkų atradimas nepaaiškina, kodėl sueities metu naudojamos tik dvi galvutės.
„Iš pradžių mes manėme, kad aptikome savotišką vožtuvo mechanizmą, kuris ir atsakingas už galvučių naudojimą“, – rašė mokslininkai. Tik tai, ką jie aptiko, nebuvo vožtuvas – pasirodo, už procesą atsakingas unikalus penio audinys.
Žinduolių penius sudaro dviejų rūšių erekcinis audinys – corpus cavernosum ir corpus spongiosum. Abu audiniai erekcijos metu prisipildo kraujo, tačiau corpus cavernosum pagrindinė užduotis peniui suteikti tvirtą formą, o štai corpus spongiosum užtikrina šlaplės vamzdelio praeinamumą sėklai ištekėti.
Abi audiniai prasideda ties penio pagrindu. Daugumos žinduolių atvejų du corpus spongiosum susilieja į vieną, o corpus cavernosum lieka atskiras. Pas trumpasnapes echidnas situacija kitokia – čia susilieja corpus cavernosum, o atskiras lieka corpus spongiosum, būtent tai ir leidžia echidnai atskirti paskirų galvučių erekciją.
„Nesame tikri, kodėl tai naudinga echidnos patinėliams, sako J. Fenelon. – Tačiau manau, kad tai gali būti privalumas patinams tarpusavyje konkuruojant dėl patelių“.
Atlikę kitą eksperimentą su gyva, bet vaistais užslopinta echidna, ekspertai nustatė, kad, keisdamas penio galvučių kombinacijas, patinėlis be didesnės pertraukos gali ejakuliuoti tiki dešimties kartų iš eilės. Tai gali būti naudinga konkuruojant su varžovais, tačiau tokiai hipotezei pagrįsti būtina daugiau eksperimentų.
Tyrimo išvados balandžio 29 dieną publikuotos leidinyje „Sexual Development“.
